混合動力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種混合動力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]已知有利用自致動器導(dǎo)入的工作油而使液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)從而進(jìn)行能量回生的混合動力建筑機(jī)械。
[0003]在日本JP2009 - 287745A中公開有如下的混合動力建筑機(jī)械:其包括動臂缸和旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，在動臂下降時、旋轉(zhuǎn)作業(yè)時利用從動臂缸和旋轉(zhuǎn)馬達(dá)導(dǎo)入的工作油使液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)從而進(jìn)行能量回生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]然而，在日本JP2009 - 287745A中所記載的混合動力建筑機(jī)械中，在對動臂缸、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)以外的致動器進(jìn)行操作的情況下，無法對剩余的液壓能量進(jìn)行回生。
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種即使在操作動臂缸、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)以外的致動器的情況下、也能夠?qū)κＳ嗟囊簤耗芰窟M(jìn)行回生的混合動力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一技術(shù)方案，該混合動力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)包括:回路系統(tǒng)，其具有將自主泵經(jīng)由主通路供給的工作流體向致動器供排的操作閥；主溢流閥，其用于將主通路的工作流體壓力保持在主溢流壓力以下；回生通路，其從主通路的主泵與操作閥之間分支；回生用的回生馬達(dá)，其在經(jīng)由回生通路而被引導(dǎo)的工作流體的作用下旋轉(zhuǎn)；回生通路切換閥，其能夠開閉回生通路；以及控制器，其在主通路的工作流體壓力達(dá)到比主溢流壓力低的設(shè)定壓力的情況下，將回生通路切換閥切換控制為開位置。
【附圖說明】
[0007]圖1是表示本發(fā)明的實施方式的混合動力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)的回路圖。
[0008]圖2是表示本發(fā)明的實施方式的混合動力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)的變形例的回路圖。
[0009]圖3是表示本發(fā)明的實施方式的混合動力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)的變形例的回路圖。
【具體實施方式】
[0010]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。
[0011]首先，對第I實施方式進(jìn)行說明。
[0012]圖1是表示本實施方式的混合動力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)100的回路圖。
[0013]混合動力建筑機(jī)械例如為液壓挖掘機(jī)等，其包括:排出作為工作流體的工作油的第I主泵MPl和第2主泵MP2 ;自第I主泵MPl被供給工作油的第I回路系統(tǒng)SI ;以及自第2主泵MP2被供給工作油的第2回路系統(tǒng)S2。
[0014]第I主泵MPl和第2主泵MP2是被發(fā)動機(jī)E驅(qū)動而同軸旋轉(zhuǎn)、且能夠調(diào)整斜板的偏轉(zhuǎn)角的可變?nèi)萘啃捅谩?br>[0015]第I回路系統(tǒng)SI自上游側(cè)依次具有:操作閥1，其用于控制旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM ;操作閥2，其用于控制斗桿缸(未圖示)；動臂兩速用的操作閥3，其用于控制作為流體壓缸的動臂缸BC ;操作閥4，其用于控制破碎錘(breaker)、粉碎機(jī)等備用附屬裝置(未圖示)；以及操作閥5，其用于控制作為左行駛用的第I行駛用馬達(dá)(未圖示)。
[0016]各操作閥I?5控制自第I主泵MPl引導(dǎo)到各致動器的工作油的流量，從而控制各致動器的動作。根據(jù)伴隨液壓挖掘機(jī)的操作者手動操作操作桿而供給的先導(dǎo)壓力而對各操作閥I?5進(jìn)行操作。
[0017]各操作閥I?5經(jīng)由作為相互并排的主通路的中立流路6中和并行通路7而與第I主泵MPl相連接。在中立流路6中的操作閥I的上游側(cè)設(shè)有主溢流閥8，其中，若中立流路6的工作液壓超過預(yù)定的主溢流壓力則主溢流閥8開閥，從而將工作液壓保持在主溢流壓力以下。預(yù)定的主溢流壓力較高地設(shè)定為能夠充分確保各操作閥I?5的最低工作壓力的程度。
[0018]在中立流路6中的操作閥5的下游側(cè)設(shè)有用于生成先導(dǎo)壓力(負(fù)控制壓力)的節(jié)流部9。如果通過節(jié)流部9的流量多則在節(jié)流部9的上游側(cè)生成較高的先導(dǎo)壓力，如果通過節(jié)流部9的流量少則在節(jié)流部9的上游側(cè)生成較低的先導(dǎo)壓力。
[0019]在節(jié)流部9并排地設(shè)有先導(dǎo)溢流閥10，其中，若生成于節(jié)流部9的上游側(cè)的先導(dǎo)壓力超過預(yù)定的先導(dǎo)溢流壓力則該先導(dǎo)溢流閥10開閥從而將先導(dǎo)壓力保持在預(yù)定的先導(dǎo)溢流壓力以下。此外，先導(dǎo)溢流壓力被設(shè)定為在節(jié)流部9不產(chǎn)生異常壓力的程度地比主溢流閥8的主溢流壓力低。
[0020]在全部操作閥I?5處于中立位置或者中立位置附近的情況下，中立流路6將自第I主泵MPl排出的工作油的全部或者一部分引導(dǎo)到罐T。該情況下，由于通過節(jié)流部9的工作油的流量變多，因此生成較高的先導(dǎo)壓力。
[0021]另一方面，若操作閥I?5被切換成全行程，則中立流路6被閉合從而工作油的流通消失。在該情況下，通過節(jié)流部9的工作油的流量幾乎消失，且先導(dǎo)壓力保持為零。但是，根據(jù)操作閥I?5的操作量，自第I主泵MPl排出的工作油的一部分被引導(dǎo)到致動器，剩下的部分自中立流路6被引導(dǎo)到罐T，因此節(jié)流部9生成與中立流路6的工作油的流量相應(yīng)的先導(dǎo)壓力。也就是說，節(jié)流部9生成與操作閥I?5的操作量相應(yīng)的先導(dǎo)壓力。
[0022]在節(jié)流部9的上游側(cè)連接有先導(dǎo)流路11，由節(jié)流部9所生成的先導(dǎo)壓力被引導(dǎo)到先導(dǎo)流路11。先導(dǎo)流路11與用于控制第I主泵MPl的容量(斜板的偏轉(zhuǎn)角)的調(diào)節(jié)器12相連接。
[0023]調(diào)節(jié)器12與先導(dǎo)流路11的先導(dǎo)壓力成比例(比例常數(shù)為負(fù)數(shù))地控制第I主泵MPl的斜板的偏轉(zhuǎn)角，從而控制第I主泵MPl每旋轉(zhuǎn)一次的排出量。因此，如果操作閥I?5被切換成全行程從而通過節(jié)流部9的工作油的流動消失并且先導(dǎo)流路11的先導(dǎo)壓力變?yōu)榱?，則第I主泵MPl的斜板的偏轉(zhuǎn)角變?yōu)樽畲螅啃D(zhuǎn)一次的排出量變?yōu)樽畲蟆?br>[0024]在先導(dǎo)流路11設(shè)有作為檢測先導(dǎo)流路11的壓力的壓力檢測器的第I壓力傳感器13。由第I壓力傳感器13所檢測到的壓力信號被輸出到控制器C。先導(dǎo)流路11的先導(dǎo)壓力與操作閥I?5的操作量相應(yīng)地進(jìn)行變化，因此由第I壓力傳感器13所檢測到的壓力信號與第I回路系統(tǒng)Si的所需流量成比例。
[0025]第2回路系統(tǒng)S2自上游側(cè)依次具有:操作閥14，其用于控制作為右行駛用的第2行駛用馬達(dá)(未圖示)；操作閥15，其用于控制鏟斗缸(未圖示)；操作閥16，其用于控制動臂缸BC ;以及斗桿兩速用的操作閥17，其用于控制斗桿缸(未圖示)。
[0026]各操作閥14?17控制自第2主泵MP2引導(dǎo)到各致動器的工作油的流量，從而控制各致動器的動作。根據(jù)伴隨液壓挖掘機(jī)的操作者手動操作操作桿而供給的先導(dǎo)壓力而對各操作閥14?17進(jìn)行操作。
[0027]各操作閥14?17經(jīng)由作為主通路的中立流路18與第2主泵MP2相連接。另外，操作閥14?16經(jīng)由與中立流路18并排的并行通路29與第2主泵MP2相連接。在中立流路18中的操作閥14的上游側(cè)設(shè)有主溢流閥19，其中，若中立流路18的工作液壓超過預(yù)定的主溢流壓力則主溢流閥19開閥，從而將工作液壓保持在主溢流壓力以下。預(yù)定的主溢流壓力較高地設(shè)定為能夠充分確保各操作閥14?17的最低工作壓力的程度。
[0028]在中立流路18中的操作閥17的下游側(cè)設(shè)有用于生成先導(dǎo)壓力(負(fù)控制壓力)的節(jié)流部20。節(jié)流部20具有與第I主泵MPl側(cè)的節(jié)流部9相同的功能。
[0029]在節(jié)流部20并排地設(shè)有先導(dǎo)溢流閥21，其中，若生成于節(jié)流部20的上游側(cè)的先導(dǎo)壓力超過預(yù)定的先導(dǎo)溢流壓力則該先導(dǎo)溢流閥21開閥從而將先導(dǎo)壓力保持在預(yù)定的先導(dǎo)溢流壓力以下。此外，先導(dǎo)溢流壓力被設(shè)定為在節(jié)流部20不產(chǎn)生異常壓力的程度地比主溢流閥19的主溢流壓力低。
[0030]在節(jié)流部20的上游側(cè)連接有先導(dǎo)流路22，由節(jié)流部20所生成的先導(dǎo)壓力被引導(dǎo)到先導(dǎo)流路22。先導(dǎo)流路22與用于控制第2主泵MP2的容量(斜板的偏轉(zhuǎn)角)的調(diào)節(jié)器23相連接。
[0031]調(diào)節(jié)器23與先導(dǎo)流路22的先導(dǎo)壓力成比例(比例常數(shù)為負(fù)數(shù))地控制第2主泵MP2的斜板的偏轉(zhuǎn)角，從而控制第2主泵MP2每旋轉(zhuǎn)一次的排出量。因此，如果操作閥14?17被切換成全行程從而通過節(jié)流部20的工作油的流動消失，先導(dǎo)流路22的先導(dǎo)壓力變?yōu)榱?，則第2主泵MP2的斜板的偏轉(zhuǎn)角變?yōu)樽畲?，每旋轉(zhuǎn)一次的排出量變?yōu)樽畲蟆?br>[0032]在先導(dǎo)流路22設(shè)有作為檢測先導(dǎo)流路22的壓力的壓力檢測器的第2壓力傳感器24。由第2壓力傳感器24所檢測到的壓力信號被輸出到控制器C。先導(dǎo)流路22的先導(dǎo)壓力與操作閥14?17的操作量相應(yīng)地進(jìn)行變化，因此由第2壓力傳感器24所檢測到的壓力信號與第2回路系統(tǒng)S2的所需流量成比例。
[0033]在發(fā)動機(jī)E設(shè)有利用發(fā)動機(jī)E的余力而發(fā)電的發(fā)電機(jī)25。發(fā)電機(jī)25所發(fā)出的電力借助電池充電器26對電池27進(jìn)行充電。電池充電器26形成為在與通常的家庭用的電源28相連接的情況下也能夠?qū)﹄姵?7進(jìn)行充電。
[0034]接下來，對旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM進(jìn)行說明。
[0035]旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM設(shè)于用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM的旋轉(zhuǎn)回路30。旋轉(zhuǎn)回路30包括:一對供排通路31、32，其將操作閥I與旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM相連接；以及溢流閥33、34，其分別與供排通路31、32相連接并在設(shè)定壓力的作用下開閥。
[0036]在操作閥I處于中立位置的情況下，操作閥I的致動器端口閉合，因此工作油的對于旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM的供排被截止，旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM保持停止?fàn)顟B(tài)。
[0037]若操作閥I向一側(cè)切換，則供排通路31與第I主泵MPl相連接，供排通路32與罐T相連通。由此，工作油經(jīng)由供排通路31供給從而旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM旋轉(zhuǎn)，同時自旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM返回的返回工作油經(jīng)由供排通路32向罐T排出。另一方面，若操作閥I向另一側(cè)切換，則供排通路32與第I主泵MPl相連接，供排通路31與罐T連通，從而旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM逆向旋轉(zhuǎn)。
[0038]在旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動作時，在供排通路31、32的旋轉(zhuǎn)壓力達(dá)到溢流閥33、34的設(shè)定壓力的情況下，溢流閥33、34開閥從而高壓側(cè)的剩余流量被引導(dǎo)到低壓側(cè)。
[0039]在旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動作的過程中，若操作閥I切換成中立位置，則操作閥I的致動器端口被閉合，由供排通路31、32、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM以及溢流閥33、34構(gòu)成閉回路。如此，即使操作閥I的致動器端口被閉合，旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM也在慣性能